Чем огранизуется рабочее пространство в XOrg?

(Витька замер в классической позе для материального заклинания (позиция «мартихор»), над столом поднялся розовый пар, вверх-вниз запрыгали тени, похожие на летучих мышей, исчез «мерседес», исчезла бумага, и вдруг вся поверхность стола покрылась сосудами с прозрачными растворами. Витька, не глядя, сунул умклайдет на стул, схватил один из сосудов и стал его внимательно рассматривать.)

Метафора «рабочего стола»

Снова подход от задачи

• Основная идея: несколько информационно независимых областей на экране
• Следствия:
  • управление этими областями (группировка, модификация, порождение и т. п.)
  • ограничение контекста («несколько» может означать «много»)
  • типизация областей (например, выделить постоянно примутствующие в определённом месте экрана для мониторинга и/или уведомлений)
• Представление инструментария ОС и рабочей среды
  • Быстрый доступ
    • К пограммам (инструментам)
    • К ресурсам и рабочим объектам
  • Рубрикация длинных инструментальных и объектных списков
• «Эстетические» соображения (должно быть «красиво»)
• Эмулятор терминала (чтобы не лишаться командной строки)

«Эстетика» — понятие глубоко субъективное; «удобство» (понимаемое как «быстрота+качество») — глубоко динамическое, зависящее от профиля задач.

Следствие: не существует «идеально удобного» рабочего стола, возможен только

• статистический подход (80% пользователей смогут удобно решать 80% своих задач).
• ручной подход (каждый сам строит рабочий стол)

Архитектура X11

X11 — это название протокола: X-клиент обменивается сообщениями с X-сервером. X11R6 — это 6-я версия протокола, в XOrg используется уже 7-я. Общее название таких клиент-серверных комплексов — the X Window System. XOrg — одлна из реализаций X11 (другая, исторически более ранняя, — XFree86).

X-сервер взаимодействует с устройством вывода (видеокартой): исполняет пришедшие от X-клиента запросы вида «нарисовать», «вывести текст» и т. п., а также взаимодействует с устройствами ввода (клавиытура, мышь, ...), посылая X-клиенту события. X-сервер запускается на машине, за кототрой сидит пользователь. X-клиент посылает X-серверу команды и обрабатывает пришедшие события. X-клиент — это ползовательская программа, запускаемая где угодно.

Адрес сервера (DISPLAY): адрес_компьютера:номер_сервера.номер_экрана.

• Адрес может быть не только IP, но и DECNet или строчкой «unix» (подключение чере unix domain socket). Пустой адрес — адрес и протокол по умолчанию.

• Номер сервера регстрируется за каждой программой X-сервером. Например, Если две видеокарты. Или если требуется не прекращая сеанса работы пользователя зайти на той же машине в графическую среду под другим пользователем. Или виртуальный сервер (который не рпаботает с видеокартой), например, VNC или sshd.
• Номер экрана — для «многоголовых» видеокарт.

Хранится в переменной окружения DISPLAY или задаётся ключом -display. Обычное значение — :0.0, адрес по умолчанию, нулевой сервер, нулевой экран.

Способы идентификации клиента:

• xhost — IP-based, небезопасная: любой пользователь может подключиться с авторизованного компьютера.

• xauth — по ключу, который вырабатывается сервером: если клиент и сервер запускаются с одной машины, используется общий файл ~/.Xauthority, если с разных — ключ надо защищённым способом передать. Традиционный ключ MIT-MAGIC-COOKIE-1 считается не вполне стойким.

Окна

Есть ли модели графического интерфейса, не похожие на оконный?

Окно — прямоугольная область, внутри которой выполняются клиентские графические команды. Каждое окно зарегистрировано за каким-нибудь X-клиентом. У клиента может быть сколько угодно окон. Фокус окна — синтетическое свойство окна получать эксклюзивные события (перемещение мыщи, ввод с клавиатуры)

• Фокусом обладает не более одного окна
• Предварительно эти события могут обрабатываться другими X-клиентами
• По умолчанию фокус — у того окна, над которым находится курсор мыши, но X-клиенты могут принудтельно перемещять фокус

Сойства окна (управляются окноводом):

• Геометрия
• Позиция
• Z-ордер
• Хочет ли окно получать все события (является ли модальным)
• ...

Шрифты:

• Определяемые сервером (FontPath в настройка X-сервера):

  • Клиент приходит с шаблоном (размер, начертание и пр.), сервер подбирает подходящий шрифт сообразно натройке на конкретное устройство (разрешение и пр.)
  • xfs: раздача шрифтов по сети всем X-серверам
  • растеризация на стороне сервера

  • Недостаток: каждый используемый шрифт занимает память сервера

• Определяемые клиентом (библиотека и утилиты fontconfig)

  • занимают память клиента
  • растеризация на стороне клиента, шаблоны обрабатываются клиентской библиотекой
  • Недостаток: при каждом клиенте должен быть набор шрифтов

Виртуальные X-серверы

X-Сервер с ненулевым номером:

• Второй X-сервер, запущенный на второй видеокарте
• Второй X-сервер, запущенный вторым пользователем, в то время как первый пользователь не работает, но из графической оболочки не вышел

• Вывод на другое граф. устройство: xprint (сервер печати по протоколу X11)

• Программная отрисовка: Xnest — «вложенный» X-сервер внутри клиентского окна, XVNC — VNC-сервер, превращающий отрисовку в видеопоток (например, mpeg) для VNC-клиента-смотрелки
• Ретранслятор:
  • упаковщики X-протокола, серверы для перодоления МЭ

  • sshd-X-сервер: обычно localhost:10.0, обращение к которому по защищённому ssh-каналу ретранслируется на пользовательскую машину, где запущен ssh -X. Этот ssh и посылает все X-запросы локальному X-серверу.

Рабочий стол

XOrg — это только инструмент (рубанок, молоток, гвозди), а не сам стол.

Решим с помощью XOrg поставленные задачи:

• Терминал:

  • поддержка в системе — виртуальные терминалы: программа работает с устройствм /dev/ptmx, а в системе появляетс я новый терминал /dev/pts/номер.

  • xterm, aterm, rxvt, konsole, getrm, eterm, Terminal, ...
• Несколько рабочих областей на экране: окна и окновод
• Ограничение контекста: виртуальные экраны и окновод
• Быстрый доступ
  • Текстовый — меню
  • Графический — иконки
• Мониторинг: панели (также супербыстрый доступ) и т. п
• Рубрикация: поддержка со стороны дстрибутива (с каждым пакетом поставляется меню-файл с адресом ссылка на приложение в дереве меню)

Все задачи могут решаться разными программами: окновод, меню, панели, иконки — всё отдельно.

Запуск всего этого: .xinitrc или .xsession (.xsession.d)

Настройка всего этого .Xdefaults

Однородные среды

Вместо того, чтобы собирать рабочий стол вручную, можно воспользоваться готовым:

• Тяжёлые среды (единая объектная модель, высокоуровневое API, интерфейсная библиотека, много утилит) — KDE, Gnome

• Лёгкие среды — (API для расширения возможностей, интерфейсная библиотека, необходимые или простые утилиты): XFCE, ROX, WindowMaker

• Расширенные окноводы с возможностями меню, панелей, иконок и т. п. — почти все

Достоинства:

• Единый интерфейс, документация
• Единые настройки ⇒ gui-программы для настройки, в т. ч. произвольного приложения под эту среду
• Дополнительные возможности (DnD, сообщение и т. п.)
• Быстрое попадание в 80%*80% (вм. выше)
• Большое сообщество: темы, модули и т. п.

Недостатки:

• Большая сложность настройки (особенно без GUI)
• Большая сложность самой среды, непредсказуемое и/или ошибочное поведение
• Жёсткая парадигма (100%-80%=20%)
• Ресурсоёмкость